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1 # 電子產品設計方案
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2 # 技術閒聊
根據提問者的描述及實物圖片展示,這是一個12V的開關電源,從圖片可以看出該電路板主要元器件有整流二極體、濾波電容、開關管(在散熱片上)、高頻變壓器、穩壓管、光耦、LM358運放等。
其基本原理為:220V交流電橋式整流電路(4個二極體)整流為310V直流電,整流後經過22μF/400V的電容濾波,然後經過高頻變壓器與開關管組成的脈寬調製電路,透過開關管高速開通/斷開產生高頻交流電經過變壓器轉換,然後透過一個二極體整流輸出,輸出端有個濾波電容,輸出電壓經過穩壓管、光耦形成負反饋調節開關管的速率,從而使輸出電壓達到動態平衡。
其原理圖和下圖基本類似,大同小異。
從實物圖可以看出,高頻變壓器右側的電解電容已經炸裂!該電容位於高頻變壓器的輸出端,可以推測該電容為變壓器輸出經過整流後的濾波電容,由於該電路整流濾波後輸出電壓為12V,因此該電容的耐壓值選取必須大於12V,可以是18V、25V、35V、50V等,耐壓值選取35V和50V最佳,18V也可行,但是考慮降額設計以及開關電源紋波較大,耐壓值選取略大一些好;容量應選擇220μF~1000μF左右,容量太小濾波效果不好,紋波大,比如560μF/25V、560μF/35V、560μF/50V等。
總結:該電容為12V輸出濾波電容,選取原則:耐壓值必須大於12V,還需考慮降額設計,可選擇18V、25V、35V、50V等,容量220μF~1000μF左右。
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3 # fire1
電容引數的選擇,應根據電路中的作用選擇合適的材質,耐壓以及確認容量。從提問者給出的圖片中能夠看出,損壞的為電解電容,所在的位置能夠判斷是電源輸出的濾波電容。
這個充電器的開關電源部分使用的是自激振盪的開關電源,這種電源也是非常常用的一種結構。這個電源上總共使用了兩個濾波電容,都是電解電容,一個是是交流電輸入之後經過整流之後的濾波,由於位置在輸入的高壓部分,所以它的耐壓值比較高,一般為400V或者450V,容量根據電源的功率一般在10uF-68uF之間不等。
另外一個電容為低壓輸出側的濾波電容,由於是12V的電池充電器,如果是鋰電池,最高輸出電壓微12.6V,鉛酸電池為14.5-15V左右,所以可以確定這個電容的耐壓值,可以選擇25V的電壓,容量與輸出電流是有關係的,從這個電源上採用的元件判斷,電源的輸出電流應該不超過2A,可以選擇容量為470uF。
從圖片中電容損壞的程度可以判斷,電容的外殼整體脫離。出現這種問題的原因有很多,比如輸入極性接反、高溫、過壓等,也有可能與電容本身的質量有關。如果是充電器原帶的電容,極性接反的可能性不大,由於電容原理散熱片,這個位置的溫度一般也不會造成這種程度的損壞,所以電容損壞與超壓或者本身質量問題的可能性要大一些,比如原電容選擇的是16V的耐壓。更換電容時應排查充電器的故障之後才可更換測試,如果是因為超壓造成的損壞,需要判斷是由於電容耐壓不足造成,還是由於電源本身輸出電壓偏高造成,如果輸出電壓問題,需要排查電壓取樣附近電阻及431基準是否正常。更換電容時還應注意正負極,電路板中有斜條紋的要與電容豎線位置一致。
回覆列表
根據題主提供圖片可認為是DC12V輸出的開關電源
在開關電源的電路中一般會有三個電解電容,一個為高壓濾波電容,有耐壓一般為400V,一個是開關電源控制晶片(或者PWM控制電路)供電電源的濾波電容,這個電容一般耐壓為25V~50V,容值一般在10uF~100uF,另外一個電容是輸出端的濾波電容,耐壓值根據輸出電壓而定,一般是高頻低阻的濾波電容。同圖片可看出,題主的12V充電器開關電源板有一個電容炸了。由電路板上的符號可看出是電解電容,位置位於低壓輸出端,應該是輸出端的濾波電容。
開關電源輸出端濾波電容怎麼選擇?開關電源需要先把輸入的交流電整流、濾波為高壓直流電,高壓端濾波電容耐壓一般為400V,容值需要根據開關電源方案而定,一般是4.7uF~100uF之間,由題主給出的圖片可以看到400V的高壓濾波電容是完好的。
高壓直流電經過開關電源控制晶片(或者PWM控制電路)轉換為高頻高壓的直流電,再經過高頻變壓器變換為高頻低壓的直流電。
高頻低壓的直流電再經過整流濾波得到直流電,電流電電壓經過反饋電路反饋給開關電源控制晶片(或者PWM控制電路),開關電源控制晶片(或者PWM控制電路)會根據輸出電流的需求自動調節PWM的頻率和佔空比,把輸出電壓穩定在設定的電壓值。
開關電源的工作頻率較高,頻率提高後,濾波電容的容值會大幅下降,所以選擇濾波電容的時候我們需要考慮電容的ESR(等效串聯阻抗),需要儘量使用ESR值小的濾波電容,讓電容在工作頻率內有較低的等效阻抗才會有良好的濾波效果,根據不同的方案,可以考慮使用220uf~2200uf之間Low ESR的電解電容。題主的充電器為12V的開關電源,個人認為使用470uf/50V的高頻低阻(Low ESR)電解電容即可。